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SQL基础操作指南：约束、表设计与复杂查询

news 2025/7/22 22:38:21

仅以本文帮助大家掌握数据约束原理与复杂查询技巧

一、数据约束

约束类型全解析

约束类型	作用	示例
NOT NULL	禁止存储NULL值	`CREATE TABLE users (id INT NOT NULL)`
UNIQUE	确保列值唯一	`CREATE TABLE products (sku VARCHAR(20) UNIQUE)`
DEFAULT	未赋值时使用默认值	`CREATE TABLE orders (status INT DEFAULT 0)`
PRIMARY KEY	主键（唯一标识）	`CREATE TABLE employees (id INT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT)`
FOREIGN KEY	表间关联约束	`CREATE TABLE orders (product_id INT, FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(id))`
CHECK	值范围校验（MySQL不生效）	`CREATE TABLE students (age INT CHECK (age > 18))`

主键深入解析

-- 联合主键  
CREATE TABLE course_selection (  student_id INT,  course_id INT,  PRIMARY KEY (student_id, course_id)  
);  -- 自增主键（只针对整数类型）  
CREATE TABLE logs (  id BIGINT PRIMARY KEY AUTO_INCREMENT,  content TEXT  
);

主键特性：
1. 每表只能有一个主键（单列或联合）
2. 自增主键在MySQL中记录最大值持续递增
3. 分布式系统常用字符串主键（UUID/雪花算法）

外键实战与解决方案

-- 创建外键约束  
CREATE TABLE orders (  id INT PRIMARY KEY,  product_id INT,  FOREIGN KEY (product_id) REFERENCES products(id)  
);

外键要点：
1. 父表（被引用表）需要有索引
2. 删除顺序：先子表后父表
3. 被引用的父表记录不可直接删除
外键困境解决方案：

-- 逻辑删除替代物理删除  
ALTER TABLE products ADD is_active BOOLEAN DEFAULT true;  -- 下架商品操作  
UPDATE products SET is_active = false WHERE id = 101;

二、表设计：实体与关系建模

设计流程

关系处理方案

关系类型	解决方案	示例
一对一	合并表或主键关联	用户表 - 身份证表
一对多	在多的一方添加外键	部门表 - 员工表
多对多	创建关联表	学生表 - 选课关联表 - 课程表

多对多关系实现：

CREATE TABLE students (id INT PRIMARY KEY, name VARCHAR(50));  
CREATE TABLE courses (id INT PRIMARY KEY, title VARCHAR(50));  -- 关联表  
CREATE TABLE student_courses (  student_id INT,  course_id INT,  PRIMARY KEY (student_id, course_id),  FOREIGN KEY (student_id) REFERENCES students(id),  FOREIGN KEY (course_id) REFERENCES courses(id)  
);

三、查询进阶技巧

1. 查询结果插入

-- 将查询结果插入新表  
INSERT INTO inactive_users (id, name)  
SELECT id, name FROM users  
WHERE last_login < '2023-01-01';

要求：查询结果的列数、类型、顺序必须匹配目标表（列名可以不同）

2. 聚合查询

聚合函数：

函数	作用	空值处理
`COUNT(expr)`	计数	*`COUNT()` 计所有行，`COUNT(列)`** 忽略NULL
`SUM(expr)`	求和	忽略NULL
`AVG(expr)`	平均值	忽略NULL
`MAX(expr)`	最大值	忽略NULL
`MIN(expr)`	最小值	忽略NULL

GROUP BY 分组查询：

-- 按部门统计平均薪资  
SELECT department, AVG(salary) AS avg_salary  
FROM employees  
GROUP BY department  
HAVING AVG(salary) > 10000  -- 分组后过滤  
ORDER BY avg_salary DESC;

SELECT 后的列要么在 GROUP BY 中，要么在聚合函数中

3. 联合查询（多表查询）

笛卡尔积原理：

-- 基础笛卡尔积  
SELECT * FROM table1, table2;  
-- 行数 = table1行数 × table2行数  
-- 列数 = table1列数 + table2列数

两种多表查询写法：

/* 写法1：逗号分隔+WHERE */  
SELECT e.name, d.department_name  
FROM employees e, departments d  
WHERE e.dept_id = d.id;  /* 写法2：JOIN ON */  
SELECT e.name, d.department_name  
FROM employees e  
JOIN departments d ON e.dept_id = d.id;

连接类型对比：

连接类型	关键字	结果特征
内连接	`INNER JOIN`（`INNER` 可省略）	仅返回两表匹配的行
左外连接	`LEFT JOIN`	左表全显示 + 匹配的右表
右外连接	`RIGHT JOIN`	右表全显示 + 匹配的左表

MySQL不支持全外连接

自连接实战：

-- 查找同一部门的员工对  
SELECT e1.name AS employee1, e2.name AS employee2  
FROM employees e1  
JOIN employees e2 ON e1.dept_id = e2.dept_id  
WHERE e1.id < e2.id;  -- 避免重复和自匹配

需要给表前后分别起不同的别名，再进行连接
如果发现要查询的条件是针对两行而不是两列，就可以考虑使用自连接进行转换

4. 子查询

-- 单行子查询  
SELECT name FROM employees  
WHERE salary > (SELECT AVG(salary) FROM employees);  -- 多行子查询（IN运算符）  
SELECT name FROM products  
WHERE category_id IN (  SELECT id FROM categories WHERE type = 'electronics'  
);

注：要避免深层次嵌套子查询（性能杀手）

5. 合并查询

-- 合并两个查询结果（默认去重）  
SELECT product FROM storeA  
UNION  
SELECT product FROM storeB;  -- 保留重复结果  
SELECT product FROM storeA  
UNION ALL  
SELECT product FROM storeB;